邊 文 超

(鄭州建工集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000)

地鐵工程三軸攪拌樁止水帷幕施工質(zhì)量控制

邊 文 超

(鄭州建工集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000)

結(jié)合工程案例，從測(cè)量放線與導(dǎo)溝開(kāi)挖，樁機(jī)就位、攪拌與注漿、樁身控制等方面闡述了三軸攪拌樁的施工工藝，對(duì)施工中的技術(shù)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析，為類似工程的施工提供參考。

三軸攪拌樁，施工，質(zhì)量控制，檢測(cè)

地鐵具有速度快、運(yùn)力大、準(zhǔn)時(shí)的特點(diǎn)，使人們的生活和工作極為方便、快捷，已得到許多大城市的重視，目前，開(kāi)通地鐵的城市越來(lái)越多，同時(shí)許多新的大城市進(jìn)入了建設(shè)地鐵的行列。但是，地鐵工程建設(shè)受到許多方面的制約，給施工帶來(lái)了困難和挑戰(zhàn)。其中，周圍環(huán)境方面的交通、地下管線影響巨大，技術(shù)方面的，地下水控制和防水措施，對(duì)周圍建筑的安全影響等都是制約工程安全、進(jìn)度和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文通過(guò)一工程實(shí)例，論述了三軸攪拌樁防滲墻的施工工藝，以及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1 工程概況

1.1 地質(zhì)條件

鄭州市軌道交通2號(hào)線新龍路站，標(biāo)準(zhǔn)段寬度18.7 m,站臺(tái)寬10 m，車站全長(zhǎng)186.5 m。新龍路站地貌類型為流水地貌，地貌類型屬黃河沖洪積平原，場(chǎng)地起伏不大，地勢(shì)較平緩。地面高程88.15 m～88.57 m。地層由上至下分別為：第①層：雜填土，雜色，稍濕，稍密，層底深度，層底2.09 m。第②-1層：粉土，褐黃色，稍濕，稍密，層底5.08 m。第②-2層：細(xì)砂，褐黃色，飽和，中密～密實(shí)，層底深度9.03 m。第②-3層：粉質(zhì)粘土，褐黃色，可塑，層底14.11 m。第④-1層：粉土，黃褐色，濕，中密，干強(qiáng)度低，韌性低，搖振反應(yīng)中等，無(wú)光澤反應(yīng)。本層僅局部揭露。層底19.61 m。第④-3層：細(xì)砂，灰黃色～灰色，飽和，密實(shí)，層底26.45 m。第④-4層：中砂，灰黃色～灰色，飽和，密實(shí)，層底深度厚32.29 m。第④-5層：粉土，黃褐色，濕，密實(shí)，層底36.64 m。淺層含水層以粉土、砂層為主，屬松散巖類孔隙水，地下水類型為潛水，直接接受大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)性影響明顯，水量較豐富，埋深4.3 m～5.8 m。

1.2 設(shè)計(jì)方案

新龍路站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐，基坑降水采用三軸攪拌樁止水帷幕+坑內(nèi)管井降水。其中三軸攪拌樁需進(jìn)入隔水層，攪拌樁長(zhǎng)27 m，空樁3 m。止水帷幕采用φ850@600 mm三軸攪拌樁，基坑標(biāo)準(zhǔn)段樁長(zhǎng)深度為28 m相對(duì)圍護(hù)樁按300 mm外放。樁體采用32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥，水泥摻入比18%～20%，具體的水泥摻入量及水灰比由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，水泥土28 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度：粘性土不小于1.2 MPa，砂土不小于2.0 MPa。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，保證本站止水順利進(jìn)行，在三軸攪拌樁拐角處、管線影響等薄弱地方采取高壓旋噴樁加固處理。

2 三軸攪拌樁施工工藝

2.1 測(cè)量放線與導(dǎo)溝開(kāi)挖

破除瀝青路面，探測(cè)地下管線，清除障礙物，平整場(chǎng)地。根據(jù)樁位平面布置圖，定出樁位軸線，軸線偏差控制在+10 mm。軸線兩端5 m處設(shè)臨時(shí)控制基準(zhǔn)點(diǎn)，并將樁位軸線向兩側(cè)各外放0.8 m，定出導(dǎo)溝外側(cè)邊界。沿導(dǎo)溝兩條邊界內(nèi)開(kāi)挖導(dǎo)溝，導(dǎo)溝寬為1.6 m，深度暫定2.0 m，以穿過(guò)路面底層為準(zhǔn)，對(duì)于有管線淺埋的區(qū)段，開(kāi)挖至管線下方，挖廢舊管線為準(zhǔn)。導(dǎo)槽開(kāi)挖后，確保為樁位提供導(dǎo)向裝置。導(dǎo)槽可作儲(chǔ)存泥漿和沉淀池，從而保證場(chǎng)地的整潔。將樁的軸線整體向外側(cè)平移1.5 m，作為確定樁位垂直于軸線的尺寸，稱為輔助軸線。

2.2 樁機(jī)就位

鉆機(jī)就位于基坑內(nèi)側(cè)，垂直于導(dǎo)溝放置，放置于導(dǎo)溝中央位置。通過(guò)輔助軸線向內(nèi)側(cè)引出軸位后，對(duì)鉆頭位置進(jìn)行復(fù)核，進(jìn)行樁機(jī)定位。樁機(jī)應(yīng)放置平穩(wěn)、平整，機(jī)械啟動(dòng)后不劇烈搖晃。在軸線兩端的50 m后用全站儀校準(zhǔn)樁機(jī)垂直度，成樁垂直度偏差不超過(guò)1/150。導(dǎo)槽可作儲(chǔ)存泥漿和沉淀池，從而保證場(chǎng)地的整理整潔。

2.3 攪拌與注漿

三軸攪拌機(jī)從下放至導(dǎo)溝底部，開(kāi)鉆后邊下鉆邊注入水泥漿，按預(yù)定速度下鉆到樁底后，提升鉆桿，并保持注漿。下鉆和提鉆時(shí)，按照設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制下沉速度和提升速度。鉆桿下沉?xí)r噴漿量可按單幅(大幅或小幅水泥漿用量不同)總漿量的70%左右控制，提升時(shí)噴漿量按單幅的30%左右控制。水泥摻入量、水灰比量?jī)身?xiàng)指標(biāo)是確保工程質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)。本工程,水泥用量按摻入比20%計(jì)算出水泥所用質(zhì)量比，再按水灰比1.8～2.0控制用水量。

2.4 樁身質(zhì)量控制要點(diǎn)

為確保樁身均勻性，形成樁體連續(xù)，無(wú)縫搭接的效果，在施工過(guò)程中須做到以下幾點(diǎn)：1)嚴(yán)格控制水泥用量、水灰比、注漿壓力等參數(shù)，確保漿液質(zhì)量；2)保持水泥漿和土體充分拌和，嚴(yán)格控制下沉速度和注漿壓力；3)漿液不能發(fā)生離析，水泥漿液配好后，漿液停置時(shí)間不得超過(guò)2 h，以防止灰漿初凝離析。注漿前必須攪拌30 s，再倒入存漿桶；4)壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)放置四臺(tái)注漿泵，兩臺(tái)工作，兩臺(tái)應(yīng)急備用。為輸漿管道不堵塞，應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng)。全樁壓力須均勻，避免忽高忽低，以密切關(guān)注注漿泵壓力表變化，不得發(fā)生夾心層；5)發(fā)生管道堵塞現(xiàn)象時(shí)，立即停泵處理，待處理結(jié)束后立即把攪拌鉆頭反方向回放1.0 m左右后進(jìn)行注漿，等10 s～20 s后恢復(fù)正常鉆進(jìn)，以防斷樁。三軸攪拌樁施工工藝流程見(jiàn)圖1。

3 施工要點(diǎn)與技術(shù)措施

1)施工中，確保樁機(jī)的平整度和鉆桿的垂直度，保持泥漿液質(zhì)量與泥漿管路暢通。2)開(kāi)啟注漿泵，冷卻水自鉆頭噴出后，方可啟動(dòng)鉆桿電機(jī)和鋼絲繩起重機(jī)，使鉆桿沿導(dǎo)向架豎直向下，鉆頭切土攪拌下沉。當(dāng)下沉至樁底時(shí)，應(yīng)在原位噴漿攪拌180 s以上后再噴漿攪拌上提。3)攪拌機(jī)噴漿攪拌下沉速度，根據(jù)試鉆情況按0.5 m/min～1 m/min進(jìn)行控制，提升速度2 m/min～2.5 m/min；保證泥漿泵壓力，要確保注漿量和鉆桿下鉆和提升速度相匹配。4)施工嚴(yán)格控制漿液水灰比，本工程合理范圍為1.6～2.2。5)施工中若出現(xiàn)注漿系統(tǒng)故障或提升過(guò)快現(xiàn)象，應(yīng)立即暫停作業(yè)，重新下鉆至停漿面或少漿樁段以下適當(dāng)位置且不小于1.0 m，保證重新注漿10 s～20 s后恢復(fù)提升，防止形成斷樁。6)兩相鄰樁幅搭接不大于24 h；如超過(guò)24 h，按冷縫處理，在冷縫外側(cè)補(bǔ)一幅三軸攪拌樁或用高壓旋噴樁補(bǔ)樁等措施，確保止水帷幕的連續(xù)。7)清洗管路和鉆桿，向泥漿池注入清水，開(kāi)啟注漿泵，清洗管道、鉆桿和鉆頭中殘留水泥漿液，防止?jié){液凝結(jié)而堵塞。

4 質(zhì)量檢測(cè)

攪拌樁施工完成后，經(jīng)過(guò)低應(yīng)變和取芯檢測(cè)表明，樁身呈灰色、攪拌均勻，凝固較好，巖芯呈柱狀，表面光滑，連續(xù)性較好。抽檢樁長(zhǎng)29 m，芯樣單軸抗壓強(qiáng)度1.87 MPa～12.8 MPa，三軸攪拌樁巖芯外觀質(zhì)量見(jiàn)圖2。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)三軸攪拌樁施工工藝的水泥用量、水灰比、下沉速度和提升速度的準(zhǔn)確控制，可以達(dá)到比較好的成樁效果，確保樁身質(zhì)量，確保樁的垂直度、沿導(dǎo)向槽準(zhǔn)確定位，可以保證相鄰兩幅的搭接寬度。在攪拌樁達(dá)到齡期后，2013年11月分段進(jìn)行基坑開(kāi)挖，于2014年4月底基坑開(kāi)挖結(jié)束，坑內(nèi)降水+三軸攪拌樁止水效果良好，確保了基坑穩(wěn)定和基坑開(kāi)挖進(jìn)度。新龍路站的止水帷幕施工的施工工藝和質(zhì)量控制措施，為鄭州后續(xù)的地鐵工程止水帷幕施工積累了經(jīng)驗(yàn)，并作為示范性工程被鄭州市軌道公司在全線推廣。

[1] 楊雪軍,姜煒華.超深三軸攪拌樁止水帷幕關(guān)鍵技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用[J].地下工程與隧道,2009(1)：59-60.

[2] 李 昌.三軸水泥土攪拌樁在基坑圍護(hù)止水中的應(yīng)用[J].建筑施工,2013(8)：97-98.

[3] 許彩琴.單排三軸水泥土攪拌樁的工程應(yīng)用[J].山西建筑，2013，39(15)：62-63.

On quality control of waterproof curtain construction of subway project three-axis mixing pile

BIAN Wen-chao

(ZhengzhouConstructionEngineeringGroupCo.,Ltd,Zhengzhou450000,China)

Combining with engineering case, the paper illustrates the construction craft for the three-axis mixing pile from the measurement lining and excavation of channels, the position of pile machine, mixing and grouting, and pile control, and analyzes the technical points and precautions in the construction, so as to provide some reference for the construction of similar projects.

three-axis mixing pile, construction, quality control, inspection

1009-6825(2014)22-0060-02

2014-05-07

邊文超(1980- )，男，工程師

TU761.1

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